Глава 3 Структурные модели первого уровня абстрактных автоматов

Первый уровень структурной детализации автоматов может быть получен на основе рассмотренной формальной классификации разновидностей автоматов и их математических моделей.

3.1. Структурная модель автомата Мили

В структурной теории автомат представляется в виде совокупности некоторых элементарных автоматов, соединенных определенным образом.

С

28

труктурная модель первого уровня автомата Мили с учетом (2.2) может быть представлена в виде совокупности комбинационных автоматов (КА₁ и КА₂) и автомата с памятью (кратко, памяти) следующим образом (рис. 3.1). Комбинационный автомат КА₁ реализует функцию выходов, а комбинационный автомат КА₂ совместно с памятью - функцию переходов.

Рис. 3.1 Структурная модель первого уровня автомата типа Мили

Задачей автомата с памятью (памяти) является запоминание на один такт автоматного времени внутреннего состояния автомата. Память состоит из элементарных элементов памяти с числом внутренних состояний не менее двух. Физическая реализация элементов памяти может быть различной, но они должны обеспечивать запоминание (фиксацию) воздействия, которое было на их входе в предыдущем автоматном такте. В частном случае в качестве элементов памяти могут применяться элементы задержки, которые формируют с запаздыванием на своем выходе воздействия, поданные на их вход в предшествующем такте автоматного времени.

Использовать элементы задержки не всегда удобно или возможно. Поэтому были разработаны более сложные (по сравнению с элементами задержки) элементарные автоматы с двумя устойчивыми состояниями, которые получили название триггеры.

3.2. Структурная модель автомата Мура

Структурная модель первого уровня автомата Мура с учетом (2.3) может быть представлена в виде совокупности комбинационных автоматов (КА₁ и КА₂) и автомата с памятью (кратко, памяти) следующим образом (рис. 3.2).

Комбинационный автомат КА₁ реализует функцию выходов, а комбинационный автомат КА₂ совместно с памятью - функцию переходов.

Рис. 3.2 Структурная модель первого уровня автомата типа Мура

Память может быть реализована различными способами, но ее задача такая же, как и для автомата типа Мили.

Особенность структурной модели автомата типа Мура отражает специфику математической модели, а именно, неявную зависимость выходного сигнала (символа) от входного сигнала (символа).

30

29

3.3 Структурная модель с - автомата

Структурная модель первого уровня С - автомата с учетом (2.6) может быть представлена в виде совокупности комбинационных автоматов (КА₁, КА₂ и КА₃) и автомата с памятью (кратко, памяти) следующим образом (рис. 3.3). Комбинационный автомат КА₁ реализует функцию выходов первого типа u(t)=λ₁(a(t)), комбинационный автомат КА₂ - функцию выходов второго типа w(t)=λ₂ (a(t),z(t)), а комбинационный автомат КА₃ совместно с памятью - функцию переходов а(t+1)= =δ (a(t),z(t)).

Рис. 3.3 Структурная модель первого уровня C - автомата